Đốt cháy hoàn toàn 0,672 lít (đkc) hỗn hợp khí gồm CH4 và CxH2x (trong đó x ≥ 4, CH4 chiếm dưới 50% thể tích) rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ vào 350ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M thấy tạo ra 9,85 gam kết tủa. Xác định công thức phân tử của CxH2x.
Mình chưa hiểu, mong mng giúp
Đốt cháy hoàn toàn 0,672 lít (đkc) hỗn hợp khí gồm CH4 và CxH2x (trong đó x ≥ 4, CH4 chiếm dưới 50% thể tích) rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ vào 350ml
By Melody
$n_{Ba(OH)2}$ = 0,07 và $n_{BaCO3}$ = 0,05
Đặt $n_{CH4}$ = a và $n_{CxH2x}$ = b
—> a + b = 0,03 ( * )
$CH_{4}$ chiếm dưới 50% thể tích —> a < 0,015 và b > 0,015
TH1: Không tạo $Ba(HCO_{3)2}$ —> $n_{CO2}$ = 0,05
—> a + bx = 0,05
Dễ thấy b > 0,015 và x > 4 thì a < 0 ( Vô nghiệm )
TH2: Có tạo $Ba(HCO_{3)2}$ ( 0,07 – 0,05 = 0,02 mol )
—> $n_{CO2}$ = $n_{BaCO3}$ + 2. $n_{Ba(HCO3)2}$ = 0,09
—> a + bx = 0,09
Các điều kiện: a < 0,015; b > 0,015 và x ≥ 4
x = 4, kết hợp ( * ) —> a = 0,01 và b = 0,02 ( Nhận )
x = 5, kết hợp ( * ) —> a = 0,015 và b = 0,015 ( Loại )
x = 6, kết hợp ( * )—> a = 0,018 và b = 0,012 ( Loại )
x càng tăng thì a càng tăng và b càng giảm, vậy x = 4 là nghiệm duy nhất.
—> Công thức phân tử của $C_{x}$$H_{2}$x là: $C_{4}$$H_{8}$
$n_{hh}=\dfrac{0,672}{22,4}=0,03(mol)$
$n_{Ba(OH)_2}=0,35.0,2=0,07(mol)$
$n_{BaCO_3}=\dfrac{9,85}{197}=0,05(mol)<0,07$
– TH1: dư $Ba(OH)_2$
$Ba(OH)_2+CO_2\to BaCO_3+H_2O$
$\Rightarrow n_{CO_2}=0,05(mol)$
Giả sử có $a$ mol $CH_4$, $b$ mol $C_xH_{2x}$
$\Rightarrow a+b=0,03; a+xb=0,05$ (bảo toàn $C$)
$\Rightarrow xb-b=0,05-0,03=0,02$
$\%V_{CH_4}=\dfrac{a.100}{0,03}<50$
$\Leftrightarrow a<0,015$
$\Rightarrow b>0,015$
$\Leftrightarrow (x-1)b>0,015x-0,015$
$\Rightarrow 0,02>0,015x-0,015$
$\Leftrightarrow x<2,3$ (loại)
– TH2: 2 muối
$Ba(OH)_2+CO_2\to BaCO_3+H_2O$
$Ba(OH)_2+2CO_2\to Ba(HCO_3)_2$
$n_{Ba(HCO_3)_2}=0,07-0,05=0,02(mol)$
$\Rightarrow n_{CO_2}=0,02.2+0,05=0,09(mol)$
Giả sử có $a$ mol $CH_4$, $b$ mol $C_xH_{2x}$
$\Rightarrow a+b=0,03; a+xb=0,09$ (bảo toàn $C$)
$\Rightarrow xb-b=0,09-0,03=0,06$
$\%V_{CH_4}=\dfrac{a.100}{0,03}<50$
$\Leftrightarrow a<0,015$
$\Rightarrow b>0,015$
$\Leftrightarrow (x-1)b>0,015x-0,015$
$\Rightarrow 0,06 >0,015x-0,015$
$\Leftrightarrow x< 5 $
Mà $x\ge 4\to x=4 (C_4H_8)$